Sintering a mixture of powders in the Al2O3-SiO2-P-SiAlON-TiC-Dy2O3 system by the plasma-spark method with the high compaction load

Abstract

Показано влияние добавки 2 и 5 мол. % Dy2O3 в ходе плазменно-искрового спекания при нагрузке прессования 60 МПа в интервале 1200-1600 о С на фазовый состав, микроструктуру, относительную плотность, открытую пористость, линейную усадку, физико-механические свойства и линейную корреляцию модуля упругости и ударной вязкости муллит-сиалон-TiC-образцов. Синтезированные порошки сиалона и TiC характеризуются соответственно интенсивной кристаллизацией. Увеличение содержания Dy2O3 от 2 до 5 мол. % в спекаемом составе с соотношением β-SiAlON / TiC = 70 / 30 мол. % способствует интенсивной муллитизации, активному приросту сиалона и менее интенсивному приросту TiC в интервале 1200-1600 о С, а также приводит к формированию менее плотно спекшейся кристаллической микроструктуры образца, содержащей частицы кристаллического TiO2 круглой формы, поры и стеклообразную фазу на границах областей муллита-сиалона-твердого раствора TiC при 1500 о С. Образец с 5 мол. % Dy2O3 имеет меньшие значения относительной плотности, линейной усадки, физико-механических свойств в диапазоне 1200-1600 о С, меньшую стойкость к трещинообразованию с формированием микротрещин при 1500 о С и немного большую линейную корреляцию модуля упругости и ударной вязкости в интервале 1200-1600 о С.